當前，全球氣候變暖正在對生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展、民防工程、交通活動等造成各類影響，氣象監(jiān)測作為觀察日新月異的氣候變化狀態(tài)的有效手段，人們對其準確性、全面性的綜合要求越來越高。地面數(shù)據(jù)可利用氣象站或海洋浮標等工具進行采集，而高空觀測則需要氣象氣球來采集數(shù)據(jù)。

過去，氣象氣球的監(jiān)測主要通過在氣球下方懸掛無線電探空儀，來收集氣壓、溫度和相對濕度等數(shù)據(jù)。此類傳統(tǒng)的監(jiān)測手段往往面臨著產(chǎn)品功耗高、監(jiān)測距離短、使用成本高等問題，導致數(shù)據(jù)獲取的失真。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，LoRa無線通信技術(shù)憑借低功耗、廣覆蓋、大連接、低成本等特點，成為氣象監(jiān)測的得力“助手”。此前，Kanda Weather Group 在非洲開展的氣象氣球監(jiān)測項目中，運用星縱智能LoRaWAN®網(wǎng)關，升級監(jiān)測方式，提升了監(jiān)測的效率和可靠性。

圖 | 方案拓撲

此監(jiān)測項目在美國、尼日利亞、加納和喀麥隆等地進行。在方案中，檢測人員在地面氣象站裝置星縱智能LoRaWAN®網(wǎng)關，實時接收從氣球所攜帶的傳感器傳送回的溫度、壓力、濕度和GPS 定位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過MQTT 協(xié)議，經(jīng)過蜂窩網(wǎng)絡發(fā)送到客戶的服務器，并最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到一個公共區(qū)塊鏈上，而區(qū)塊鏈在保存數(shù)據(jù)后，則向氣球發(fā)射器的賬戶發(fā)送15美元的數(shù)字貨幣獎勵。

據(jù)監(jiān)測人員說，以上收集的數(shù)據(jù)將被用于西非當?shù)?2小時的降雨預報，以預防山洪暴發(fā)，保障當?shù)厝嗣竦纳詈蜕a(chǎn)安全。

方案亮點

★ 高效可靠：遠程低功率機制取代了傳統(tǒng)的監(jiān)測方法，提高了氣球空中觀測的效率和可靠性;

★ 節(jié)約成本：根據(jù)測試結(jié)果，該裝置作為有效載荷的發(fā)射機成功地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱蠹s8至10公里的高度。此外，與商業(yè)無線電探空儀相比，這種解決方案的成本不到一半;

★ 賦能產(chǎn)業(yè)：大氣測量可以提高西非天氣預報的準確性，并顯著改善該地區(qū)農(nóng)民和商業(yè)、漁業(yè)的生計。

氣象監(jiān)測不僅是簡單的天氣預報，更是對在地區(qū)域的空氣、環(huán)境等維度的監(jiān)測，其準確度越高，越有利于提高當?shù)厣a(chǎn)、生活的條件，為交通生活、民防建設、生態(tài)環(huán)境的改善，提供數(shù)據(jù)支撐。